[实用新型]一种新颖的CLLC谐振变换器

说明书

本实用新型公开一种新颖的CLLC谐振变换器，包括依次连接的全桥开关网络、原边谐振网络、变压器传输网络、副边谐振网络和整流滤波网络，变压器传输网络包括第一变压器T1以及与第一变压器T1串联的第二变压器T2，第一开关S1与第二变压器T2的原边并联。当电池电压发生改变，通过增加的第一开关S1，使得CLLC谐振变换器归一化直流增益M_n保持不变。具体地，根据电池电压的工况，即通过第二开关S2切换第一电池组BT1电压等于V₀₁或者第二电池组BT2电压等于V₀₂，且V₁＝2V₀₂；切换第一开关S1动作，进而改变接入谐振腔网络的变压器的数量，从而保证CLLC谐振变换器归一化直流增益M_n保持不变。这样，即便电池电压发生改变，依然可以使CLLC谐振变换器保持原有的工作模态。

技术领域

本实用新型涉及电池电压互相切换的双向DC/DC变换器的领域，具体涉及一种新颖的 CLLC谐振变换器。

背景技术

高效率与高功率密度是开关电源变换器一直以来追求的目标与发展方向。对于由功率器件组成的变换器电路，开关频率的提高会引起功率器件开关损耗的增加，最终导致变换器效率降低，特别是对于高频变换器。所以，为了减小开关损耗，谐振软开关技术应运而生。

但是在一些场合下，电池电压需要在两种不同的电压等级之间进行切换操作，当直流输出电压发生变化时，全桥CLLC谐振变换器归一化直流增益会发生改变，在同等条件下，有可能导致CLLC谐振变换器进入容性区域，造成开关管无法实现零电压开关，使得器件损耗大幅增加，严重可导致机器发生不可逆故障。因此获得一种解决上述缺陷的CLLC谐振变换器十分重要。

实用新型内容

为了解决现有方案中存在的以上技术问题，本实用新型提供一种新颖的CLLC谐振变换器，包括依次连接的驱动电路、原边谐振网络、变压器传输网络、副边谐振网络和整流滤波网络，全桥开关网络输入端与输入直流源相连，全桥开关网络的输出端与原边谐振网络输入端相连，变压器传输网络通过原边谐振网络连接全桥开关网络，整流滤波网络的输入端连接通过副边谐振网络连接变压器传输网络的输出端；变压器传输网络包括第一变压器T1以及与第一变压器T1串联的第二变压器T2，还包括第一开关S1，第一开关S1与第二变压器T2的原边并联。

原边谐振网络包括第一电感L1、第一电容C1和第二电感L2，所述第一电感L1串联在第一变压器T1的原边，第一电容C1与第二变压器T2的原边串联，第一变压器T1和第二变压器T2串联后与第二电感L2并联。

驱动电路包括全桥开关网络，包括第一开关管Q1、第二开关管Q2、第三开关管Q3及第四开关管Q4，所述第一开关管Q1与所述第二开关管Q2相串联形成第一串联支路，所述第三开关管Q3与所述第四开关管Q4相串联形成第二串联支路，所述第一串联支路与所述第二串联支路相并联形成第一并联支路，第一开关管Q1与所述第二开关管Q2的连接点通过第一电感L1连接第一变压器T1的原边；所述第三开关管Q3与所述第四开关管Q4的连接点通过第一电容C1连接第二变压器T2的原边。

副边谐振网络包括第三电感L3、第二电容C2、第四电感L4和第三电容C3，所述第三电感L3、第二电容C2分别串联在第一变压器T1的副边；四电感L4、第三电容C3分别串联在第二变压器T2的副边。

整流滤波网络包括第一整流桥D1、第二整流桥D2，所述第一整流桥D1与所述第一变压器T1的副边所连接，所述第二整流桥D2与所述第二变压器T2的副边所连接，所述第一整流桥D1的正极与所述第二整流桥D2的正极相连接形成第一正极，所述第一整流桥D1的负极与所述第二整流桥D2的负极相连接形成第一负极。第一变压器T1的副边通过第三电感L3、第二电容C2连接第一整流桥D1；所述第二变压器T2的副边通过第四电感L4、第三电容C3连接第二整流桥D2。还包括第二电容C2，所述第二电容C2的一端与第一正极相连接，第二电容C2的另一端与第一负极相连接。